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Questão de Matemática — Logaritmo — VUNESP 2024

MatemáticaLogaritmo
Código
vu206728
Banca
VUNESP
Órgão
FAMERP
Ano
2024
Cargo
Vest ( )
Se o logaritmo de 7 na base 10 é igual a x e o logaritmo de 5 na base 10 é igual a y, então, o logaritmo de 14 na base 10 é igual a:
  1. A1 + x - y
  2. B\large x - y \over 2
  3. C-1 + x + y
  4. D\large 5(x - y) \over 7
  5. E1 - x + y
Revelar gabarito e comentário

GabaritoA — 1 + x - y

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Logaritmos: propriedades operatórias

Gabarito: letra A. O logaritmo de 14 na base 10 pode ser escrito como log10(14)=log10(27)=log102+log107\log_{10}(14) = \log_{10}(2 \cdot 7) = \log_{10} 2 + \log_{10} 7. Como log102=log10(10/5)=log1010log105=1y\log_{10} 2 = \log_{10}(10/5) = \log_{10} 10 - \log_{10} 5 = 1 - y, temos log1014=(1y)+x=1+xy\log_{10} 14 = (1 - y) + x = 1 + x - y. A resolução usa as propriedades do logaritmo do produto e do quociente.

O logaritmo é o expoente ao qual se deve elevar a base para obter um certo número. Por exemplo, log10100=2\log_{10} 100 = 2, pois 102=10010^2 = 100. As propriedades operatórias permitem transformar multiplicações em somas e divisões em subtrações, o que é a chave para resolver esta questão.

A propriedade do logaritmo do produto afirma que o logaritmo de um produto é a soma dos logaritmos dos fatores: logb(xy)=logbx+logby\log_b(x \cdot y) = \log_b x + \log_b y. Já a propriedade do logaritmo do quociente afirma que o logaritmo de um quociente é a diferença entre o logaritmo do numerador e o do denominador: logb(x/y)=logbxlogby\log_b(x/y) = \log_b x - \log_b y. Além disso, logbb=1\log_b b = 1, pois b1=bb^1 = b.

No problema, temos log107=x\log_{10} 7 = x e log105=y\log_{10} 5 = y. Queremos log1014\log_{10} 14. Como 14=2714 = 2 \cdot 7, precisamos expressar log102\log_{10} 2 em termos de yy. Observe que 2=10/52 = 10/5, então log102=log10(10/5)=log1010log105=1y\log_{10} 2 = \log_{10}(10/5) = \log_{10} 10 - \log_{10} 5 = 1 - y. Substituindo: log1014=log10(27)=log102+log107=(1y)+x=1+xy\log_{10} 14 = \log_{10}(2 \cdot 7) = \log_{10} 2 + \log_{10} 7 = (1 - y) + x = 1 + x - y.

A pegadinha clássica é inverter os sinais ou confundir as propriedades: usar a propriedade do quociente onde deveria ser a do produto, ou trocar a ordem da subtração. Aqui, a banca explora exatamente a necessidade de decompor o 14 em fatores que envolvam 7 e 5, e de lembrar que log1010=1\log_{10} 10 = 1.

Guarde o passo a passo: decompor o logaritmando em fatores conhecidos, aplicar a propriedade do produto, e usar a propriedade do quociente para expressar o logaritmo de 2 em função de yy. É esse raciocínio que separa a alternativa correta das demais.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Como demonstrado, log1014=log10(27)=log102+log107\log_{10} 14 = \log_{10}(2 \cdot 7) = \log_{10} 2 + \log_{10} 7. Como log102=log10(10/5)=1y\log_{10} 2 = \log_{10}(10/5) = 1 - y, temos log1014=(1y)+x=1+xy\log_{10} 14 = (1 - y) + x = 1 + x - y. A alternativa reproduz exatamente essa expressão.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A expressão xy2\frac{x - y}{2} não corresponde a nenhuma propriedade aplicada ao caso. Ela sugere uma média ou uma divisão que não tem fundamento nas propriedades dos logaritmos. O erro é tentar "dividir" a diferença dos logaritmos, quando a operação correta é a soma 1+xy1 + x - y.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A expressão 1+x+y-1 + x + y troca o sinal do termo constante. Ela corresponderia a log1014=log107+log1051\log_{10} 14 = \log_{10} 7 + \log_{10} 5 - 1, o que não é verdade. O erro está em subtrair 1 em vez de somar 1, confundindo a relação log102=1y\log_{10} 2 = 1 - y com y1y - 1.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A expressão 5(xy)7\frac{5(x - y)}{7} é uma fração que não tem relação com as propriedades dos logaritmos. Ela parece uma tentativa de "proporção" entre os números 5 e 7, mas logaritmos não se comportam assim. O erro é tratar os logaritmos como grandezas proporcionais aos logaritmandos.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A expressão 1x+y1 - x + y inverte os sinais de xx e yy. Ela corresponderia a log1014=1log107+log105\log_{10} 14 = 1 - \log_{10} 7 + \log_{10} 5, o que não é verdade. O erro está em trocar a ordem da subtração na expressão de log102\log_{10} 2: o correto é 1y1 - y, não y1y - 1.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre as propriedades do produto e do quociente. O candidato pode aplicar a propriedade do quociente onde deveria ser a do produto, ou inverter os sinais ao expressar log102\log_{10} 2. Lembre-se: log102=log10(10/5)=1y\log_{10} 2 = \log_{10}(10/5) = 1 - y, e não y1y - 1.

Gabarito: letra A

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